Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
26 03 2026 8:37:39
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
25 03 2026 21:32:51
Тип моллюски — это мягкотелые животные, преимущественно с билатерально симметричным строением, населяющие как водоемы, так и сушу. Насчитывается более 120 тысяч видов....
24 03 2026 11:17:58
Описывается работа с сетевой лабораторией ГлобалЛаб и компьютерной игрой «Оматокалингар» (автор Ловягин С.Н.), апробация которой прошла в школе автора....
23 03 2026 9:25:48
В данной работе предложена методическая разработка урока с применением компьютерных технологий на уроке биологии....
22 03 2026 2:47:42
Любая педагогическая технология обладает средствами, активизирующими деятельность учащихся в процессе обучения. К последним можно отнести модерацию как технологию, позволяющую удовлетворить требования к современному уроку: сотрудничество между учителем и учащимися; формирование коммуникативных навыков и компетенций; изменение роли учителя на уроке как организатора познавательной деятельности учащихся....
21 03 2026 23:10:15
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
20 03 2026 21:27:35
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок проводится по программе «Программа-2100». Опираясь на знание элементарных законах природы и приспособленности животных к различным средам обитания, дети по изображениям древних ящеров сравнивают их с современными животными. Урок развивает у детей логическое мышление, внимательность и умение анализировать....
19 03 2026 13:53:39
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
18 03 2026 12:35:30
Цель урока: показать учащимся роль газообмена в легких и тканях и дыхательных движений в жизни человека.
...
17 03 2026 13:56:45
Решение многих задач требует применения информационных технологий, использования прикладных программ для обеспечения эффективности понимания материала. Вид урока: лабораторная работа с применением проблемно-исследовательской технологии. Методическая цель: показать на основе осуществления межпредметных связей использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности студентов по биологии.
...
16 03 2026 17:29:23
Дается представление о стадиях развития зародыша и плода, раскрывается сущность оплодотворения, ученики знакомятся с понятием «беременность», изучается режим беременной женщины....
15 03 2026 19:39:19
Приматы населяют тропические зоны: предпочитают жить в густых зарослях. Передние и задние конечности — пятипалые, первый палец, как у человека, противопоставлен остальным. Так животные надежно хватаются за ветви и удерживаются на них. На пальцах нет когтей, а растут плоские ногти....
14 03 2026 10:26:38
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
13 03 2026 3:50:17
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
12 03 2026 8:31:53
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
11 03 2026 6:21:16
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
10 03 2026 7:54:17
Данный урок призван обобщить, повторить и проконтролировать знания учащихся по теме "Слуховой анализатор" и проведен с применением технических средств обучения. Целью урока является закрепление знаний и изучение санитарно-гигиенических правил по профилактике нарушения слуха, на разнообразных примерах. Урок проводится с использованием здоровьесберегающих технологий, что является очень актуальным в настоящее временя.
...
09 03 2026 6:35:41
Цель урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
08 03 2026 18:48:23
Биологическая игра для учащихся 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников о значении и содержании Красной книги Красноярского края, глубже познакомиться с растениями и животными, занесёнными в Красную книгу.
...
07 03 2026 19:27:38
Игра является активной формой организации учебной деятельности. Она повышает уровень познавательной активности школьников, побуждает их к учебной деятельности. Данный урок интереснее провести в форме игры, тем самым вызвать интерес к теме, решить задачи экологического, эстетического, природоохранного хаpaктера. Урок проводится с применением современных образовательных технологий, в частности, с применением компьютера.
...
06 03 2026 19:46:41
Урок относится к типу уроков отработки умений и рефлексии. Составлен для работы по учебнику В.В.Пасечник. Биология Бактерии, грибы, растения. 5-й класс. В ходе урока используются технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, развивающего обучения, групповой и самостоятельной деятельности. Служит для формирования познавательного интереса к изучению биологии, осознанию необходимости повторения для закрепления знаний....
05 03 2026 6:13:23
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
04 03 2026 2:30:31
Методика предполагает интеграцию биологии и математики, реализацию системно-деятельностного и проблемного подходов с целью повышения мотивации и результатов учебной деятельности учащихся 5-го класса....
03 03 2026 4:54:28
Повторение материала проводится в виде игры-путешествия, при этом используются различные формы игры: загадки, ребусы, определение по рисункам, верны или неверны утверждения, различные формы вопросов. Используется музыка и подготавливаются слайды для различных заданий. Класс разбивается на три комaнды, которые соревнуются в знаниях по изученной теме. Жюри и ведущий выбирается среди учеников класса или старшеклассников....
02 03 2026 7:17:29
Одним из биологических задатков является ведущий канал восприятия информации. Чтобы выработать и максимально использовать возможности восприятия, вначале необходимо установить, какой канал восприятия является доминирующим. С помощью диагностики можно определить ведущий канал восприятия каждого ученика класса. Затем, используя различные методы, формы и приемы работы с учетом модальности, определяются обучающие задания....
01 03 2026 2:59:21
Проводится в конце учебного года за счет резервного времени. Он позволяет совершить путешествие по временам года, где учащиеся знакомятся с состоянием растений, с произведениями поэтов, художников, композиторов, писавших о природе. Большое внимание уделено охране растительного мира своего региона, а также формированию активности, самостоятельности и развитию интереса к предмету....
28 02 2026 22:46:37
Целью урока является знакомство учащихся с форменными элементами крови, демонстрация взаимосвязи строения с выполняемой функцией. Усвоение учебного материала осуществляется через работу с текстом учебника, сообщение учащегося, просмотр видеофрагмента, работу с микроскопом, беседу и решение задач.
...
27 02 2026 1:40:23
Программа включает углубление теоретического и пpaктического материала по темам: «Опopно-двигательная система», «Сердечно-сосудистая система», «Система органов дыхания», «Пищеварительная система», «Кожные покровы», «Нервная система». Основой курса являются пpaктические работы, выходящие за рамки содержания школьного курса....
26 02 2026 12:24:28
В 1885 г. на улицах Москвы появилась необычная афиша. К.А.Тимирязев приглашал на публичную лекцию всех желающих. Лекция называлась «Растение – сфинкс». Сфинксы в древнегреческой мифологии мифическое чудовище, существо с головой женщины, лапами и телом льва и крыльями орла. Тимирязев рассказывал о…лишайниках! Лишайники часто называют «изумительной выдумкой природы», во времена Теофраста их называли то мхами, то водорослями, а иногда – “хаосом природы” и “убогой нищетой растительности”....
25 02 2026 6:26:13
Урок химии проводится в 9-м классе после изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" и в ходе изучения раздела "Структурная организация живых организмов" по биологии. Такая интеграция урока дает возможность глубже понять химизм биологических процессов в клетках прокариот, раскрыть роль окислительно-восстановительных процессов в круговороте веществ в природе.
...
24 02 2026 6:57:13
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
23 02 2026 4:30:26
Урок биологии рассчитан на самостоятельное изучение материала, при использовании карточки-модуля. Однако, все темы, связанные с изучение эволюционных процессов, сложны для восприятия обучающихся. Роль учителя состоит в осуществлении и направлении процесса работы на уроке....
22 02 2026 1:56:33
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
21 02 2026 0:19:38
Цель урока: дать представление о том, что такое здоровый образ жизни; заставить учащихся задуматься о необходимости быть здоровым; приобщение к ЗОЖ....
20 02 2026 0:27:31
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
19 02 2026 5:41:36
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
18 02 2026 13:17:19
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
17 02 2026 2:25:27
Цель урока: сформулировать знания о закономерностях эмбрионального развития организма, изучить его стадии. Формировать интерес к предмету и науке в целом, развивать способность анализировать, выделять главное в изучаемом материале, развивать профессиональную компетенцию (работа в группах на основе сотрудничества, взаимообучения). Содержание учебного материала скорректировано с учетом программы по биологии для СПУУ, использовано максимальное количество заданий, с помощью которых студенты получали, систематизировали и закрепляли изученный материал.
...
16 02 2026 12:37:42
Предлагается модель интегрированного учебного занятия по схеме "элективный курс по биологии + информатика". С одной стороны, это обобщение самостоятельной работы учащихся по поиску и изучению разных теорий возникновения жизни на Земле. С другой стороны, на занятии изучаются технологии подготовки отчетов о проведенной исследовательской работе средствами текстового редактора MS Word, в частности, использование специальных форм текста: колонок и колонтитулов.
...
15 02 2026 22:32:22
Цели урока: сформировать понятие об особенностях строения паукообразных, представление о специфических свойствах, роли в природной среде и жизни человека....
14 02 2026 11:41:51
В настоящее время, когда человек испытывает множественное влияние умеренных и экстремальных факторов среды, строение организма, его жизнедеятельность и гигиену необходимо изучить в неразрывной связи с экологическими сведениями. Курс призван научить школьников освоить методику проведения исследований в городской экосистеме и развить оценочное суждения по результатам этих исследований....
13 02 2026 22:37:25
Урок, на котором происходит общее знакомство учащихся с особенностями внешнего строения, приспособления насекомых для жизни в определенной среде обитания, многообразием, значением в природе и жизни человека. На уроке проводится лабораторная работа.
...
12 02 2026 9:59:32
Актуальность курса связана с всё более обостряющимися противоречиями между хозяйственной деятельностью человека и состоянием окружающей среды. Возрастающее влияние человека на природные системы требует перестройки биологического образования. Данная программа имеет цель: формирование экологического мышления у школьников....
11 02 2026 13:39:15
Урок знакомит с анатомическим строением органов дыхания. Ученики убеждаются в том, что особенности строения связаны с выполняемыми функциями....
10 02 2026 13:28:44
В статье описана методика работы с новой формой тестовых заданий по различным разделам и темам курса биологии. Эти тестовые задания интересны тем, что и проверяют и развивают навыки логического мышления учащихся, что соотносится с задачей формирования универсальных учебных действий. Методика работы с этими заданиями позволяет организовать как контроль, так и обучение школьников, организовать дискуссию, научить учащихся аргументированию собственных идей и критическому отношению к другим высказываниям....
09 02 2026 21:25:40
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
08 02 2026 23:45:35
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
07 02 2026 6:53:57
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
06 02 2026 4:34:59
В статье описан опыт формирования культуры здоровья обучающихся посредством проектной деятельности на примере сотрудничества учреждений общего и дополнительного образования....
05 02 2026 9:13:23
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
